整体顶梁悬移液压支架在边角煤回收中的应用

2020-12-07

魅力中国 2020年25期

（冀中能源股份有限公司葛泉矿技术科，河北邢台 054000）

煤矿随着不断开采，由采区主要资源回收完毕，或因煤柱留设、断层发育等原因，将煤层切割为不规则的块段，形成大量的边角煤，若不及时回收会造成资源浪费、不能封闭老采区，增加维护量及造成风量的浪费。而边角煤形状不规则、面长短的特性导致大型综采设备难以适应。葛泉矿13503外工作面是回收5#煤三采区上山煤柱的工作面，采用ZH2000/17/25型整体顶梁组合悬移液压支架支护顶板配合炮采工艺进行回采，取得了不错的效果。

一、悬移支架特性

ZH2000/17/25型整体顶梁组合悬移液压支架是介于单体液压支柱与综采支架之间的一种自移式轻型支架，它由顶梁、托梁、挡矸板、液压支柱、液压管路系统等组成。

悬移支架优缺点

1）优点：悬移支架采用分体运输、现场组装的方式进行工作面安装，相对于单体液压支柱，它既有综采支架的支护面积大、移架速度快等优点，又具有适应性强、体积小、重量轻、移动灵活、运输方便等特点，能够实现工作面快速安装、拆除。

2）缺点：①支架稳定型差，悬移支架支护基本原理为由四立柱支撑顶梁进而支护顶板，顶梁、前后立柱、底板组成一个平行四边形，呈不稳定型，顶板压力的水平分力易造成支架前倾、后仰、甚至推倒。②对坡度变化大工作面适应性差，工作面所有支架由托梁连接为一个整体，邻架间最大允许高低错差（顶梁与拖梁间隙）为50mm，支架不能跟随工作面进行坡度较大的变化，仅能慢慢过渡。③工作面全部支架由托梁连接为一个整体，架间间隙为40mm，相邻两架间平行度要求高。④相对于综采支架，立柱与底板接触面积小，松软底板容易下陷导致支护强度不足。

二、悬移支架配炮采工艺流程及顶板管理注意事项

（一）工艺流程为：打眼→装药→爆破→伸前探梁→支护煤壁顶帮→攉煤运煤→前移溜子→前移支架→前移托梁（装药爆破为分组装药、一组装药一次起爆，人工攉煤、移溜、移架对应进行，全面完成后统一前移托梁）。

（二）顶板管理安全注意事项

1.支架中心距1.0米，误差不超过±50毫米；相邻支架高低落差不超过40mm；支架及托梁必须保持平整；支设支柱时，液压支柱必须与顶梁垂直（工作面有倾角或其它特殊情况时支柱需迎山时，必须迎山有力），以免损坏柱销及顶盖，支柱前移必须使支柱底盘脱离浮煤，不允许拖着支柱向前移。

2.工作面爆破后若顶板破碎、或端面距过大，伸缩梁不能有效支撑爆破后裸露顶板，则施工单体配π 型钢或米梁加强支护，确保顶板支护强度。

3.移架后要及时支设支柱。一个循环完成后，支架推进缸必须退回到原始状态。

4.工作面支架严禁超长使用或存在顶空，遇顶空必须用木料等材料填实褙紧，并在相应区域支架下方施工一定密度的单体加强支护。

5.遇工作面底软支柱下陷在柱鞋下垫厚木料等方式控制支柱下降。

三、工作面回采过程中出现的问题及采取的措施

（一）工作面初采初放需对悬移支架补强稳定性

工作面初次放顶期间，顶板垮落对支架的压力方向未前下方，而有上述悬移支架缺点第②条可知，支架稳定性差，对顶板压力不垂直立柱情况下有发生推垮支架的风险，由此，我矿对支架采取了补强支护措施，顶板初次垮落前，每五架在支架梁尾位置施工单体戗柱加强支护，一梁（顶梁）一柱，单体与顶梁间垫设串杆，串杆施工于顶梁与后立柱连接处上方，单体斜戗向采空区。由戗柱、后立柱、底板组成成三角形，戗柱抵消顶板压力水平分力，提高支架稳定性，并及时调整支架支护状态，一架一移，严禁多架同时卸载、前移，移架时必须注意调整立柱迎山有力。

（二）拆除工艺

1.撤架前在距机尾第1架3.0m处，施工一个木垛加强支护。

2.首先出机尾第1架，将第1架前移0.8m，把支架的前、后柱进行二次注液，摘掉托梁连接套销子，使所撤支架与其它支架脱开。

3.施工3根单体支柱做临时支护（放顶侧顶梁中部一根，非放顶侧顶梁下前后各一根），用于支护顶梁，单体与顶梁之间褙设木料。

4.拆掉液压管路、阀组，然后卸下挡矸板，依次摘下前后柱，并全部运到不影响回撤支架的地方。

5.用卸载手把远距离缓慢卸载顶梁下单体柱（首先卸载放顶侧单体，而后非采空侧后单体，最后非采空侧前单体），使顶梁上方脱离顶板，使顶梁翻落在底板上，并调整使其顶面朝下，将其拉至不影响撤架位置，并将临时支护改为垂巷单体配铰接顶梁支护顶板。

6.用绞车、滑轮配合单体柱将第1架顶梁、立柱拉出工作面。

7.接着撤机尾第2架，以后顺序依次撤出后续支架。

8.放顶侧采用垂巷施工单体配铰接顶梁支护顶板，每排四组，一梁一柱，排距1.0m，见五回二。

（三）安装工艺

1.清理干净支架安装位置与绞车之间的所有杂物、浮煤矸。

2.先将四根支架立柱及配套物件送到安装位置的上部，再将顶梁体拉到安装位置。